Digitalization of Batch Process: กรณีศึกษาเครื่องผสมยาง

โจทย์ที่ได้รับ: ลูกค้าต้องการปรับปรุงกระบวนการผสมยาง (Rubber Mixing) ของเครื่อง Banbury Mixer ขนาด 75 ลิตร ปัญหาเดิมคือระบบควบคุมไม่ยืดหยุ่น การจัดการสูตรการผลิต (Recipe) ทำได้ยาก และเมื่อเกิดปัญหาสินค้าไม่ได้คุณภาพ (Defect) ไม่สามารถตรวจสอบย้อนกลับ (Traceability) ได้ว่าเกิดจากอุณหภูมิผิดพลาดหรือสัดส่วนผสมที่ไม่ถูกต้อง

ความท้าทาย: ความยากของโปรเจกต์นี้คือ “ความหลากหลายของอุปกรณ์” (Interoperability) หน้างานประกอบด้วยฮาร์ดแวร์ต่างยี่ห้อและต่างยุคสมัย:

  • เครื่องชั่ง Ishida (RS-232)
  • ตัวควบคุมอุณหภูมิ Delta (Modbus RS-485)
  • มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า และ PLC Mitsubishi (Ethernet) การทำให้อุปกรณ์ทั้งหมดนี้ “คุยกันรู้เรื่อง” ในหน้าจอเดียว คือหัวใจสำคัญ

แนวทางการแก้ปัญหา: Hybrid PC-Based Supervisory Control

เราเลือกใช้สถาปัตยกรรมแบบลูกผสม เพื่อดึงจุดเด่นของทั้ง PC และ PLC ออกมาใช้:

  1. PC as a Brain (สมองสั่งการ): พัฒนาซอฟต์แวร์ด้วย C# (WPF) เพื่อจัดการ Logic ขั้นสูง เช่น การเทียบสูตรผสม (Recipe Management) ที่ซับซ้อน และเก็บข้อมูล (Data Logging) ปริมาณมหาศาลลง Database
  2. PLC as Muscle (กล้ามเนื้อ): ใช้ Mitsubishi FX3U รับคำสั่งจาก PC ไปขับเคลื่อนมอเตอร์และอ่านค่า Sensor หน้างาน เพื่อความเสถียรและปลอดภัยสูงสุด

แผนผังระบบ Hybrid PC-PLC

เทคโนโลยีที่ใช้ (Tech Stack)

  • Custom C# Application: ซอฟต์แวร์ควบคุมหลัก มีความยืดหยุ่นสูงกว่า HMI สำเร็จรูปทั่วไป
  • Universal Gateway Logic: เขียน Driver เชื่อมต่อทั้ง RS-232, RS-485 และ Ethernet ให้ทำงานพร้อมกัน
  • Batch Process Control: ระบบควบคุม Step การทำงานแบบอัตโนมัติ โดยใช้เงื่อนไขของ เวลา (Time) และ อุณหภูมิ (Temp) เป็นตัวตัดจบขั้นตอน

ผลลัพธ์ที่ได้ (Business Impact)

  • ✅ Quality Assurance (QA): มีระบบ Traceability เก็บกราฟอุณหภูมิและกระแสไฟฟ้าย้อนหลัง ใช้เป็นหลักฐานวิเคราะห์ปัญหาเมื่อมีการเคลมสินค้า
  • ✅ Cost Efficiency: ไม่ต้องทิ้งอุปกรณ์เก่า (Legacy Devices) เพราะซอฟต์แวร์ของเราสามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบใหม่ได้ทันที
  • ✅ Remote Monitoring: แบ่งโปรแกรมเป็นส่วน Control (หน้าเครื่อง) และ Monitor (ห้องผู้จัดการ) ทำให้ฝ่ายบริหารตรวจสอบสถานะการผลิตได้แบบ Real-time โดยไม่ต้องลงไปหน้างาน

เกร็ดความรู้จากหน้างาน: สำหรับงานที่มีสูตรการผลิตซับซ้อนและต้องการเก็บ Data ละเอียด การใช้ PLC เพียงอย่างเดียวมักติดข้อจำกัดเรื่อง Memory การขยับมาใช้ PC-Based Control ร่วมกับ PLC จะช่วยปลดล็อกขีดจำกัดนี้ ทำให้เครื่องจักรเก่ากลายเป็น Smart Machine ได้จริง

ต้องการที่ปรึกษาระบบ Automation สำหรับเครื่องจักรเก่า? ติดต่อเรา: wisit.paewkratok@gmail.com | Line: wisit.p